中國科技網·科技日報西安1月24日電（記者 史俊斌）記者23日從西北農林科技大學獲悉，該校生命科學學院和旱區作物逆境生物學國家重點實驗室郁飛教授研究團隊，首次在植物中發現ATG8蛋白獨立于自噬途徑的新功能，揭示其在模式植物擬南芥和主要糧食作物小麥中發揮的作用，為人工調控作物衰老進程提供了重要的理論支撐。該研究成果以《ATG8-ABS3非經典相互作用調控植物衰老》為題，于1月22日在國際著名期刊《自然?植物》上在線發表。
圖一：ABS3亞家族MATE轉運蛋白以不依賴于自噬途徑的方式控制植物衰老進程
衰老是有機體生長發育和世代交替的重要生物學過程。植物特別是作物衰老過程中，葉片等營養器官黃化和衰老，碳、氮等營養物質進行從“源”（葉等光合器官）到“庫”（種子等貯藏器官）征調和轉運，葉片衰老的啟動和進程對種子發育至關重要，直接影響作物產量和果實品質。
西北農林科技大學郁飛教授團隊利用碳缺乏誘導植物衰老研究體系，發現ABS3亞家族MATE轉運蛋白促進植物葉片衰老和蛋白質降解，其基因的四重和六重缺失突變體對碳缺乏誘導的植物衰老表現出極強的抗性，能夠抑制自噬缺陷突變體在碳缺乏脅迫下的早衰。自噬缺陷時，衰老過程啟動和進程依賴其蛋白的功能。有趣的是ABS3亞家族MATE蛋白在晚期內體上與自噬途徑的關鍵蛋白ATG8相互作用，ATG8-ABS3互作是ABS3促進衰老和蛋白質降解的前提條件，但這一互作并不依賴于自噬途徑或ATG8蛋白C端的切割和脂化，代表了ATG8的一個不依賴于自噬途徑的新功能。對小麥ABS3和ATG8同源蛋白的研究發現ATG8-ABS3互作調控衰老的范式在雙子葉和單子葉植物中保守。
圖二：ATG8-ABS3調控植物衰老的作用模型
基于這些發現，該研究團隊提出了ABS3介導的促進衰老的途徑與抑制衰老的自噬途徑共享ATG8，為人工調控作物衰老進程提供了重要的理論支。
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